L’elettromobilità – cioè l’uso di veicoli elettrici per trasporto individuale pulito ed eco-compatibile – è basata su tecnologie innovative che riducono l’inquinamento d’aria e il livello di rumore in città, rispettano il clima e hanno un enorme potenziale di crescita. Si presenta ora un settore dinamico che ha bisogno di norme e di regole d’interoperabilità con la rete elettrica, affinché gli innovatori nell’industria e nei servizi possano trovare condizioni affidabili per proporre sul mercato nuove soluzioni e veicoli.
Ma gli standard per una tecnologia nuova non cadono dal cielo: devono essere elaborati con test in laboratorio, su strada e in rete, accordati come praticabili fra tutti gli attivi nel settore. Di seguito, possono assicurare l’adeguatezza degli investimenti in prodotti ed infrastrutture. Come servizio scientifico della Commissione Europea, il JRC gioca un ruolo importante nel processo della standardizzazione a livello Europeo e mondiale, promuovendo lo sviluppo di norme armonizzate globalmente ed assicurando i livelli adeguati di sicurezza di prodotti e sistemi, come anche la loro interoperabilità funzionale.
Verso una società a ridotte emissioni di anidride carbonica
Sia le tecnologie per l’elettricità rinnovabile sia quelle per elettromobilità richiedono le cosi dette smart grid per fruire in pieno del loro potenziale energetico-ambientale. Lo sviluppo di trasporto stradale a propulsione alternativa è importante perché globalmente le emissioni di gas serra di questo settore stanno ancora aumentando. Nello stesso tempo lottiamo con problemi di inquinamento locale nei centri urbani, dove altre emissioni (particolato, NOx, idrocarburi incombusti…) devono essere ridotte. L’avvenire della e-mobility come soluzione è però intrinsecamente collegato allo sviluppo delle reti intelligenti, perché l’infrastruttura ottimizzata per ricaricare le batterie é una condizione per il successo dei veicoli elettrici su larga scala. E vice-versa, la e-mobility é un fattore per rendere proficui investimenti in un’infrastruttura moderna ed intelligente.
La smart grid non solo avrà conteggio e misurazione intelligenti, ma tali anche combinati a mezzi di comunicazione bidirezionale. Questa comunicazione, digitale e automatica, fra grande produzione, rete, generazione decentralizzata ed utenze renderà possibile pronosticare le interazioni fra tutti gli attori collegati, con l’obiettivo di gestire il tutto nel modo più affidabile, economico e sostenibile possibile. Modelli di calcolo mostrano già oggi, come una società che avrà investito in una certa flotta di veicoli a batteria collegabili alla smart grid potrà sfruttare meglio le quantità d’energia rinnovabile oggi scomodamente integrabile nell’approvvigionamento della richiesta (es., elettricità eolica di notte).
Un recente rapporto del JRC sui progetti smart grid negli Stati Membri dell’UE da la dimensione della tematica: nell’ultimo decennio, più di 5,5 miliardi di € sono stati allocati a ca. 300 progetti in tutta l’UE. Stime conservative quantificano investimenti nelle smart grid fino al 2020 a 56 miliardi di €. Il JRC continua a monitorare le smart grid per identificare problemi o potenziali sinergie, fornendo a tutte le parti coinvolte l’informazione necessaria per meglio investire.
Aumentare su larga scala la generazione d’elettricità da rinnovabili è cruciale per soddisfare le mete strategiche dell’UE per il 2020, che includono il traguardo di copertura del 20% del fabbisogno energetico totale dell’UE da fonti rinnovabili. Ma l’energia eolica, solare e idrica dipendono da fattori meteorologici, col risultato di una matrice di generazione non omogenea. Reti intelligenti possono “digerire” molto meglio se non addirittura compensare questo. Per esempio, le smart grid permettono ad abitazioni o industrie equipaggiate di moduli solari di generare elettricità per i loro fabbisogni e allo stesso momento di trasmettere il sopravanzo alla rete, mentre di notte, quando i veicoli elettrici sono stazionati, vengono rifornite con elettricità a buon mercato.
VELA – il laboratorio per lo studio delle emissioni da veicoli diventa anche “elettrico”
Il laboratorio VELA del JRC è equipaggiato con banchi a rullo e strumentazione all’avanguardia, in grado di misurare l’impatto ambientale di tutte le classi di veicoli, dal motociclo al TIR, sia secondo i protocolli standardizzati di test, sia in condizioni di vita reale su strada. VELA analizza l’efficienza energetica e i rapporti costo/beneficio di svariate opzioni tecniche per rendere i mezzi di trasporto più puliti, e da adesso, compresi i veicoli elettrici a batteria, quelli propulsi da cella a combustibile ed anche i nuovi ibridi – tipicamente tutti con ricupero energetico in frenata. Già oggi le macchine elettriche sono energeticamente alla pari con le macchine tradizionali, se l’elettricità per la loro ricarica viene considerata come da “mix europeo” di fonti di generazione d’energia. Però, tanti altri punti sono ancora da migliorare: capacità e peso delle batterie, perciò raggio d’azione dei veicoli, etc.
Dopo attenta pianificazione il JRC ha, nel estate 2012, messo in gara internazionale importanti lavori d’estensione dei laboratori VELA per poter testare anche i veicoli elettrificati. Nuove celle di prova (incl. a clima freddo simulato) saranno dedicate ai veicoli elettrici e la loro comunicazione e interoperabilità con la smart grid. La ricerca includerà prestazioni e sicurezza, raggio d’azione, efficienza energetica e longevità dei veicoli. Una camera anecoica fungerà per garantire l’assenza di disturbi elettromagnetici dalla propulsione elettrica, p. es. per le bande di frequenza di comunicazione. Studi complementari si occuperanno delle batterie dei veicoli, della loro durabilità, dei tempi migliorabili di ricarica e del loro comportamento in varie condizioni di temperatura e di modo di guida.
Basandosi sui risultati di tali test, gli scienziati del JRC svilupperanno procedure di prova e programmi standardizzati d’analisi per veicoli ibridi, a diretto supporto delle prossime legislazioni europee.
Cosi il JRC corrobora la posizione europea per la definizione di nuove norme e regolazioni su scala globale, dedicate alle connessioni fra veicoli e rete ed anche alle misure di sicurezza per i veicoli e i loro componenti.
Per questo, collaborare con i partner Europei è chiave: Il JRC ha già eseguito primi test sui banchi a rulli esistenti per il progetto Europeo “Green E-motion“; ha definito una collaborazione con l’ENEA e partecipa ai gruppi d’esperti di CEN/CENELEC.
Inoltre, e stata firmata la cooperazione fra il JRC e il laboratorio nazionale di Argonne negli Stati Uniti, promuovendo tali standard globali specialmente in termini di interoperabilità con un programma di lavoro transatlantico al momento in finalizzazione.
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